基于ADS软件的射频功率放大器仿真实现

介绍了功率放大器的设计参数和仿真过程,提出了一种在ADS环境下仿真和设计功放的方法,通过实例给出了仿真结果,并与测试结果进行了比较。

基于AD-TRIZ的医院空间功能优化设计方法

本文以AD-TRIZ理论为基础,提出一种医院空间功能优化设计的新方法,用于医院空间独立功能与整体功能的协同优化设计以及多方案优选。首先,对AD与TRIZ理论进行介绍,并解析了理论与医院空间功能优化设计过程中五方面关键问题的契合性。其次,建构了基于ADTRIZ理论集成的医院空间功能优化设计模型,形成方法的理论基础。最后,以病房空间为实证对理论模型进行应用验证。以期为未来医院空间功能优化设计提供科学逻辑与崭新思路。

应急救援车概念创新设计中的QFD_TRIZ_AD集成方法

介绍了质量功能展开(QFD)理论、发明问题解决理论(TRIZ)、公理设计(AD)理论的基本原理和特点,分别针对其在工程应用中的不足,建立了基于QFD_TRIZ_AD的集成过程设计模型.首先,基于客户调研需求,利用QFD构建了用户需求与功能需求的质量屋模型,借助TRIZ标准解法解决了矛盾冲突,得到基于功能需求的初步概念设计模型.其次,基于AD理论将QFD功能需求映射为技术参数,得到设计矩阵,并判断矩阵是否耦合,若非耦合矩阵则产生创新方案,否则利用TIRZ工具箱进行解耦,以达到消除耦合的目的.最后,通过基于PRO/E的概念设计和虚拟演示,验证了设计方案可行.

低功耗宽带低噪声放大器的设计

分析低噪声放大器的设计原理,采用两级电流复用负反馈结构,基于砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)工艺,利用先进设计系统(Advanced Design System,ADS)软件仿真设计了一款低功耗宽带低噪声放大器芯片,该芯片尺寸仅为1.5 mm×0.9 mm×0.1 mm。通过对芯片性能进行测试,在频带6~12 GHz内,其增益约为23 dB,噪声系数≤1.1 dB,端口回波损耗≥12 dB,输出功率1 dB压缩点P^(-1)≥10 dBm,+5 V电源端口工作电流为17 mA。

公理化设计与质量功能配置集成研究

为了获得产品设计中质量控制的最优化 ,提出了基于公理化设计的QFD集成系统模型 ,讨论了集成QFD质量屋的结构及集成系统的实施过程。以四工位自动机床转位机构设计为例 ,详细介绍了此集成系统的应用。实例表明 :该模型能有效地控制和优化产品设计质量 ,提高设计的正确性。

一种改进型微带交指滤波器的仿真设计

针对微带交指滤波器KQ法及奇偶模阻抗法设计不够精确、不够简便的问题,研究了一种基于自互电容的终端短路式微带交指滤波器的设计方法,给出了详细的设计步骤及仿真设计实例。提出了一种微带交指滤波器的改进结构,该结构通过在交指滤波器的中间耦合节上增加一段λ0/8的微带线,使滤波器的3dB带宽从100MB减小到40MB,带内抖动减小了2.7dB,阻带衰减增加了2dB左右,该仿真结果证明了改进结构的有效性。

窄脉冲信号采集系统设计

介绍了一套窄脉冲信号采集系统的实现方法,提出并实现了交叉采样提高采样速率的设计方案。对提高系统性能中遇到的模拟设计、高速数字信号接收、信号完整性等做了简要介绍。设计方法对于采用低速采样器件实现高速信号的采样具有借鉴意义。

窄带FBAR带通滤波器设计

由薄膜体声波谐振器构成的滤波器,其带宽受压电材料机电耦合系数的影响,较难实现窄带滤波器设计。使用ADS射频仿真软件设计了一种通带为1.18～1.20 GHz的窄带薄膜体声波滤波器,分别通过比较增加无源电容元件、改变串并联谐振器面积比、在压电振荡堆内增加一层非压电层和采用两个中心频率不同的薄膜体声波滤波器串联这四种方法,得出窄带薄膜体声波滤波器的优化设计方案。设计得到的滤波器突破了压电材料本身机电耦合系数限定的带宽值,实现了窄带要求,并且带外抑制以及带内插损等设计指标均满足要求。

梳状线可调带通滤波器的设计与仿真

针对现有的微带可调滤波器中心频率调节范围较窄的问题，依据梳状滤波器的原理和变容二极管的特性，设计出一种梳状线可调带通滤波器，经ADS仿真可得其中心频率可调范围达到0．49～5．08GHz、相对带宽仅为6．1％～9．4％，该梳状线可调带通滤波器具有中心频率调节范围很宽、结构简单、易于实现、易于扩展等优点，在工程上具有一定的推广应用价值。

分配路数和分配比均可重构功分器设计

为了改善功率分配比可重构功分器结构复杂、分配比例离散且所能应用范围受限等问题,基于可调反射移相器的特性参数分析,提出了一种新型的可重构功率分配器,只需要通过改变反射系数即可实现该功分器的分配路数和功率分配比例可调谐。设计分析了基于π型变换网络的可调反射移相器,通过改变调谐变容二极管两边的外置偏置电压进而实现反射系数可调,设计了一款分配路数和分配比多功能可重构功分器。与传统功分器相比,实现了功分器的多功能、功分比大范围内调谐和调谐方便等特点。通过先进设计系统(advanced design system,ADS)版图设计和实物加工测试,所设计的可重构功分器实现了1-5路分配路数可调,同时每一路功率分配比等功率输出(1∶1)和分配比在17.1~-33.1 dB和-16.7~33.3 dB可调输出,且实物结果与仿真结果基本吻合。

高可靠性发夹型带通滤波器的设计与制作

依据微带发夹型带通滤波器的原理,进行了数学建模,并结合ADS2008的优化仿真功能对滤波器进行了优化设计。根据仿真结果,在高介电常数的陶瓷基板[MgTiO3-CaTiO3-Nd2O3,εr=18,Q·f=65000（7GHz）,板厚度0.8mm]上制作了中心频率f0=3.5GHz、带宽为3.25~3.75GHz的滤波器。经测试发现,制得的滤波器具有良好的端口反射特性,可靠性高,基本满足3.25~3.75GHz频率范围内的特殊通讯要求。这表明本研究所用设计方法合理,适合于工程应用。

一种基于内匹配器件的功率分配器设计

介绍了一种基于内匹配功率管的Wilkinson微带功率分配器设计新思路。传统Wilkinson微带功率分配器在低频段体积大,用于内匹配功率管时很难在规定的尺寸范围内使用,采用高介电常数陶瓷基片辐射损耗大,直流转换效率低。适当引入不连续性,提高端口阻抗值,端口阻抗引入的虚部参与后续匹配网络的新型Wilkinson微带功率分配器,与传统Wilkinson功率分配器相比,体积更小,效率更高,有很好的实用价值。设计的工作频段在5.2～5.8 GHz的Wilkinson微带功率分配器,在整个频带内输出功率大于50 dBm,饱和功率增益高于7 dB,功率附加效率大于30%。

基于改进PSO算法优化RF MEMS功分器设计

为了实现对射频微电子机械系统(MEMS)波段威尔金森功分器电路的精确设计和优化,使达到的设计目标满足性能要求,采用先进设计系统(ADS)软件对工作频带为32~36 GHz的RF MEMS功分器进行了建模仿真,并得到初始的电路设计参数。通过使用结合柯西变异的改进的粒子群优化(PSO)算法对RF MEMS功分器的初始电路设计参数进行优化,采用矩阵实验室(MATLAB)软件和高频结构仿真器(HFSS)软件进行联合仿真实现优化过程,最终得到满足设计目标的RF MEMS功分器的性能曲线,以及对应的功分器优化后的电路设计参数。结果表明,优化后的RF MEMS功分器回波损耗比设计目标优化了2.5 dB,插入损耗优化了0.3 dB,隔离度达到了-20 dB的设计要求。最终通过仿真验证了改进的PSO算法能够快速有效地对RF MEMS功分器的电路参数进行优化达到RF MEMS功分器设计的性能要求。

一种可变带宽的电荷泵锁相环设计

介绍了电荷泵鉴相器原理,提出了在电荷泵鉴相器基础上既能加快锁定时间又能在锁定时减小抖动的自适应带宽锁相环。自适应带宽是根据锁相环路的状态自动增大或减小电荷泵电流。根据此思路对传统电荷泵电路稍加改进,并用ADS2006软件进行仿真,结果表明符合预期的效果。

“研究型教学”指导下的“计数原理”教学设计

使用“高中数学研究型教学”的ADE设计模型和“五环十步”教学模式指导“计数原理”的教学设计。前期分析准备包括知识产生的背景与固着点、知识生长的过程与阶段、知识建构的策略与方法、知识间的联系与结构、知识的要点与本质、知识的学科意义与教学价值等学习内容的分析,以及学生认知基础、学生认知障碍及克服措施等学生认知的分析。教学过程包括“呈现背景,提出问题”“联想激活,寻求方法”“提出猜想,验证猜想”“运用巩固,内化迁移”“回顾反思,拓展问题”等环节。

“研究型教学”指导下的“导数的概念”教学设计

灵活使用“高中数学研究型教学”的ADE设计模型和“五环十步”教学模式指导“导数的概念”的教学设计。前期分析准备包括知识产生的背景与固着点、知识生长的过程与阶段、知识建构的策略与方法、知识间的联系与结构、知识的要点与本质、知识的学科意义与教学价值等学习内容的分析,以及学生认知基础、学生认知障碍、克服障碍的措施等学生认知的分析。教学过程包括“呈现背景,提出问题”“联想激活,寻求方法”“提出猜想,验证猜想”“归纳抽象,建立概念”“运用巩固,内化迁移”“回顾反思,拓展深化”等环节。

“研究型教学”指导下的“离散型随机变量及其分布列”教学设计

使用“高中数学研究型教学”的ADE设计模型和“五环十步”教学模式指导“离散型随机变量及其分布列”的教学设计。基于前期的学习内容分析和学生认知分析,设计了教学目标和教学过程,引导学生立足彩票等具体实例,探索为什么要将随机试验的结果数量化;又立足掷骰子和抛硬币这两个基本试验,探索如何将随机事件的结果数量化;进而通过一些从简单到复杂的问题的解决,探索如何利用随机变量方便、深入地研究随机现象。

一种分布参数和集总参数混合正交四合成器的设计与仿真

现有的基于微带线的匹配电路设计虽具有低高频损耗、高可靠性及低成本等优点,却仍然因为其自身所存在的空间限制和频率偏低等问题而无法在实际电路设计应用中被广泛使用。为此,本文提出了一种基于分布参数和集总参数混合方式实现的正交四合成器电路设计方法,并对设计过程中的ADS仿真、实验验证分析以及原材料选型等方面进行了讨论。从仿真结果与验证分析可以看出,该混合结构的正交四合成器表现出良好性能,并具有节约空间和实现方便的工程应用优势,可望在射频电路设计领域中发挥重要作用。

RTD振荡特性的模拟与研究

为解决共振隧穿二极管(RTD)振荡功率的提高受到稳定性限制的问题,利用高级设计系统(ADS)电路仿真,研究了 RTD 分别与 RLC(电阻、电容、电感)、HEMT(高电子迁移率晶体管)及 HBT(异质结双极晶体管)构成的大信号振荡电路,分析了其负阻、双稳特性产生振荡的机理,探索了 RTD 的连接器件对 RTD 特性的调制作用。研究表明,振荡电压(或电流)的峰值与谷值之差越大,输出电压(或电流)的振荡幅度就越大,且比单纯增大RTD 结面积来增大输出功率的做法有更好的稳定性,据此有望解决功率受限的问题;RTD连接的器件对 RTD 特性的调制作用与连接方式有关,通过改变连接方式可以扩大 RTD 在射频收发系统中的应用。

高中数学研究型教学:核心素养落地的一种路径

为了让数学学科核心素养落地,提出“高中数学研究型教学”。其核心理念是“学习即研究,教学即研究指导”。其学理依据主要有四个方面:社会视角、学生视角、数学视角、教学视角。其ADE设计模型包括教学设计的总流程图和学习内容分析、学生认知分析、学习环境分析、学习目标设计、学习过程设计、学习指导设计、学习评价设计7张思维导图。其“五环十步”教学模式为“呈现背景,提出问题—联想激活,寻求方法—提出猜想,验证猜想—运用巩固,内化迁移—回顾反思,拓展问题”。